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1、关于煤矿综机现状与发展趋势的研究中国煤矿综合机械化，经过几十年的发展已有长足进步。就综合机械化的水平看，总体上已赶上或达到国际上上世纪九十年代初的水平。有些技术，如综采放顶煤开采技术还处于国际领先水平。目前，中国煤机自主开发、自主设计和制造的煤矿机电装备已经广泛地在中国各类煤矿中使用，成为中国煤矿工业技术装备的主体。同时，也在引进国外先进的技术和装备，这些都成为中国煤矿安全生产和高产高效矿井的建设提供了可靠的保证。 一、中国煤矿综机发展现状1.1 中国自主开发的综机装备1.1.1 采煤机上世纪八十年代，中国引进了德国、英国等采煤机生产技术，经过了技贸结合，合作生产到自主研制开 发等几个阶段，中
2、国的煤机设计和制造部门已经能够自主制造适应中国不同的煤层条件的滚筒式采煤机 系列产品，并在九十年代中期初步完成了主导机型由液压牵引采煤机向电牵引采煤机升级换型的工作。 目前，中国煤机企业不仅能生产中、小功率的液压牵引采煤机（如 MG-200、MG-375、AM500 等）而且， 能够设计和制造出总装机功率在8001200KW 的各种型式的 MG、MGTY、MWG 系列电牵引采煤机。2000 年兖 矿集团东滩矿使用了国产 MGTY400/920-3.3D 型电牵引采煤机和国产的 ZFS6500/17.5/35 型放顶煤支架和 SGZ960/750型重型刮板运输机，SZZ-100/44 型带式输送
3、机配套设备，取得了年生产原煤 512.6 万吨，工 作面效率达到 246.2 吨/工的优异成绩。1.1.2 刮板运输机1964 年，中国自行设计和制造的第一台 SGW-44 型圆环链可弯曲刮板运输机，实现了工作面连续运输。七 十年代，由于煤矿大力发展机械化采煤的需要，促进了煤机企业投入更大力量研究新型的刮板运输机， 先后开发出 SGW-150、180、250 等产品。八十年代和九十年代，中国煤机行业吸收了国外先进设计思想 和工艺，不断提高刮板运输机的技术水平，特别是“八五一条龙”项目的实施，在国家经贸委和原煤炭 工业部的支持下，以技贸结合的方式，引进了JOY 公司刮板运输机的设计与制造技术，并
4、以此为核心， 对企业进行技术改造，实现了中国刮板运输机的设计和制造水平的快速发展，大幅度提升了中国刮板运 输机产品的技术含量和可靠性。目前中国煤机行业已经能够制造：功率从 40KW 到 1400KW、槽宽由 630 至1200mm，小时运量由 100 至 2500 吨，铺设长度由 80 至 300m，中部槽过煤量由 60 至 800 万吨的各种型号的 刮板运输机。特别是张家口煤机制造公司、西北奔牛集团公司（原西北煤机一厂）研制的SGZ 系列重型 刮板运输机，最大装机功率已达 1400KW，小时运量可达 4000 吨，铺设长度可达 300m，中部槽的过煤量可 达 800 万吨以上，槽宽达 120
5、0mm，其主要技术指标已达到和接近国际先进水平。西北奔牛集团公司生产 的 SGZ1000/1200 和 SGZ1200/1400 重刮板运输机，2002 年元月在兖州兴隆庄矿 4326 综放工作面分别作为前 、后部刮板运输机，取得了最高日产 24047 吨，最高月产631668 吨，平均月产 570532 吨，平均工效 313T/工的好成绩，满足年产 600 万吨工作面对刮板运输机的要求。1.1.3 液压支架中国煤机行业从六十年代末开始进行液压支架的研究和开发工作。七十年代，在原国务院领导同志关于“引进、消化、吸收、提高”方针的指导下，和科研院所一起，共同研究国外液压支架的设计与制造技 术，并
6、结合中国煤层地质条件的复杂性和多样性，和煤矿企业一起，先后研制了：适用于中厚煤层开采 的 ZY、QY 系列产品；适用于坚硬顶板的 ZZ 系列支架。随着放顶煤技术在煤矿推广应用，郑州煤机厂、北 京煤机厂和煤科总院北京开采所、太原分院及其他科研单位，又共同研制和开发了 ZFS、ZFD 系列放顶液 压支架产品；为适应厚煤层分层开采的实际需要，研制和开发了出ZZP、ZZPL、ZYP 系列铺网支架等产品 。目前，以郑州煤机厂、北京开采所、太原分院和北京煤机厂为主要设计和制造力量的液压支架的科研 和制造企业已经能够根据中国煤矿企业的需要，设计和生产出支撑高度 0.65m，工作阻力为 1200- 10000
7、KN，工作面倾角在 3045以下，移架速度在 1216s 范围内的各种掩护式、支撑掩护式、放顶 煤和铺网液压支架。目前，国产液压支架在中国煤矿综采工作面液压支架总量的比例已达 94%。1.1.4 皮带运输机中国生产制造的皮带运输机的品种和类型比较多，它不仅应用于煤矿和其他矿山企业，同时也广泛应用 于码头、电厂、冶金企业等。“八五”期间，由于国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，不仅 引进了相应的设计技术，煤机企业进行了重大的技术改造，使中国皮带运输机的设计理论和制造技术都 有了长足的进步。先后研制出了大倾角长距离、多点驱动的带式输送机和高产高效工作面顺槽伸缩式带 式输送机等系列产品，同时在
8、许多关键技术环节上取得了突破。如研制出多种形式的软启动技术、PLC 可编程的电控装置，带可调速型液力耦合器的行星运输减速器及带速、温度、跑偏、烟雾、洒水等参数 的保护装置等。目前，中国能够自主设计和制造：运距4000 m；带宽：5001400 mm；带速 24 m/s；运量：4002500 吨/时；倾角：25；装机功率：1500 KW 的各种类型的井下及地面运输的皮带 运输机。1.1.5 工作面供电中国煤矿井下工作面供电电压经历了 380V、660V、1140V 的三个发展阶段，而且目前，中国绝大多数煤 矿井下工作面的供电电压仍然是 1140V，并因此而配备了工作面供电设施和相应的装备，如移动
9、变电站 ，高、低压开关电缆等。随着采煤机械化技术的发展，综采工作面设备装机容量的提高，1140V 的供电 电压和相应的供、配电设备已经不能满足高产高效综采工作面的要求。 “八五”期间，中国开始了“井 下采区 3300 伏供电系统”项目的研究工作，并取得了初步发展。1998 年，国产的井下 3300V 采区供电系 统装备在晋城古书院矿进行工业性试验，获得比较满意的效果，同时，也暴露出不少问题，但经煤矿及 科研、制造单位共同努力下，到 2003 年已得到解决，当前采用 3300V 的供电系统已经成熟。1.2.引进的主要技术与装备情况90 年代以后，瞄准世界最新综采技术与装备，结合我国的几个主要矿区
10、的煤层赋存条件，先后在兖州矿 区、晋城矿区、大同矿区，特别是神东矿区，引进有 JOY 及 DBT 等国际著名公司的大功率、高可靠性采煤机及液压支架、刮板运输机等单机或成套综采设备，并都产生了明显技术、经济效果。尤以神东矿区最 为突出，现以该矿区为重点进行阐述。1.2.1 技术经济指标创国内最高水平自 1997 年以来，神东公司先后建成行业特级高产高效矿井 7 个。一井一面综采矿井四个，综采工作面所 使用的采煤机、液压支架、刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机等配套泵站、电控等全部引进美 国 JOY 公司和德国 DBT 公司的最新产品。2001 年，四支综采队平均单产 585.78 万吨，平均
11、工效 455.088 吨/工，其中大柳塔煤矿，一综一连（连续采煤机）全年生产原煤 934.59 万吨，全员工效114.22 吨/工。1999 年以来，刷新了煤炭行业七次新记录。即：每年煤炭产量递增1000 万吨（1999 年产原煤 4770 万吨） ，发展速度世界领先；大柳塔煤矿一井一面生产原煤 934 万吨，在同类矿井中生产能力最大，世界 领先；大柳塔煤矿综采工作面年产 803 万吨，世界领先；榆家梁煤矿不到 10 个月建成年产 800 万吨矿井， 建井速度世界领先；榆家梁煤矿吨煤投资 49.35 元，建设特大型矿井投资最少，世界领先；矿区主要生产矿井全部采用综合自动化控制技术，世界领先；百
12、万吨死亡率 0.026，安全生产国内领先，国际先进 。这些技术经济效果的取得是与引进国外先进综机技术与设备分不开的。1.2.2 “神东”公司引进的综机主要技术与设备1.2.2.1 电牵引采煤机生产厂家：美国“JOY”公司规格型号：6LS3，6LS5先以 6LS5 型的主要技术参数及特征说明如下：（1）采煤机使用条件：工作面采高：2.5-5 m煤层综合强度（MPa）：可切割 1400Kg/cm2 的岩层（即 F14）（2）滚筒速度：15.3 m/min（3）生产能力：3480 t/h（4）采机尺寸及重量摇臂水平对两滚筒中心距： 1315 mm过煤高度：1070 mm机体高度： 1943 mm总重
13、：75t（5）最大滚筒高度直径：2.5m（6）总功率：1430 KW（7）牵引力：617 KW(8)有效截深：865 mm（9）截割部及滚筒寿命可达：500 万吨（10）牵引速度：V=15m/min(11)具有位置和速度的监控设备1.2.2.2 刮板运输机生产厂家：德国“DBT”公司及美国 JOY 公司规格型号：2700 KW其主要技术参数及特征如下：（1）运输能力：2500 t/h（2）装机功率：1400 KW（3）总长度：255 m（4）总重量：约 530 t（5）刮板类型：中双链 42146 mm（6）链速：1.28 m/s（7）链破断力：2300 KN（8）中部槽板尺寸：铸造槽帮钢尺寸
14、LWH=17561000 (内边) 341mm（JOY）=17561132284 mm (DBT)(9)中板厚度：40 mm(10)链及刮板寿命：300600 万吨溜槽及中板过煤量：800 万吨（11）具有软启动系统和自动张紧装置。1.2.2.3 刮板转载机型式：300KW、200KW、250KW、315KW。现以德国 315KW 为例，其主要技术参数和技术特征如下：（1）运输能力：3000 t/h（2）装机功率：315 KW（3）总长度：30 m（4）溜槽尺寸：LWH=15001332284 mm中板厚度：40 mm（5）链和链板型式：中双链 34126 mm（6）链速：1.32 m/s（7
15、）链破断力：1450 KN1.2.2.4 破碎机型式：3.15 KW (美国 JOY 及德国 DBT)（1）破碎方式：冲击式（2）最大破碎能力：3300 t/h（3）总功率：315 KW（4）最大入料尺寸：15001500X mm（5）最大物料硬度：2000 kg/cm2（F20）1.2.2.5 顺槽胶带输送机有：3315 型澳大利亚 ACE 公司、2400 型英国 FSW 公司、3315 型美国 LAD 公司及 BLT1400-3.5/3375 美国 LAD 公司。以 BLT1400-3.5/3375 型为例的主要技术参数和特征如下：（1）运输能力：2500 t/h（2）带宽： 1400 m
16、m（3）带速：V=3.5 m/s（4）总功率： 1125 KW（5）总长度：16003=4800 m（6）胶带：a.宽度：1400 mmb.横向抗拉强度：平均 1930 KN/m2，最小 1800 KN/m2。c.径向抗拉强度：平均 630 KN/m2，最小 350 KN/m2。d.骨架结构：PVC 固体编制结构带 1+1 mm。整体 PVC 覆盖曾，上盖阻燃橡胶层。e.总厚度：16.5 mm，其中带体厚度 11 mm。（7）主要部件寿命：10 年。1.2.2.6 液压支架有：德国 DBT 公司产 WS1.7 型、23716KN 型、24319KN 型；美国 JOY 公司产 2/7625KN 型、2/8670KN 型。现以德国 DBT 公司产 24319KN 液压支架为例，其主要技术参数和技术特征如下：（1）型式：两柱掩护式。（2）型号：24319KN（3）使用数量：1500 架（可布置 262.5 m，实际使用 144 架，即252 m）（4）支护范围：24005000 mm（5）工作高度：4500
